A utilização do pedículo vertebral como local de fixação de implantes teve início com Roy-Camile et al., em 1963(8) e nos últimos anos ganhou popularidade no âmbito da cirurgia da coluna vertebral, com o aparecimento de inúmeros novos sistemas de fixação vertebral(3,12). Os implantes, que na grande maioria das vezes são constituídos de parafusos ou fios rosqueados, são implantados pela face posterior da vértebra, no sentido póstero-anterior, ficando alojados no interior de seu pedículo e parte do corpo vertebral (fig. 1).
Para a colocação dos implantes no interior do pedículo vertebral é necessária a identificação precisa de seu ponto de introdução, a determinação da angulação do pedículo no plano horizontal e sagital, a preparação segura do orifício e a determinação do comprimento apropriado do implante(1,4).
O pedículo conecta os elementos posteriores da vértebra (lâmina, processo transverso e facetas articulares) ao corpo vertebral. O processo transverso e a faceta articular superior têm sido utilizados como referências anatômicas para sua localização durante os procedimentos cirúrgicos, existindo diferentes alternativas para a determinação do ponto de INFIXAÇÃO PEDICULAR: DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DO PONTO DE INTRODUÇÃO E PERFURAÇÃO
trodução e perfuração. Roy-Camille et al.(8) preconizavam a realização de perfuração em linha reta, tendo como ponto de iniciação do orifício a intersecção de uma linha imaginária que passa pela metade do processo transverso e outra, pela metade da superfície articular (fig. 2-A), enquanto outros au-(4,5,12) recomendam a realização da perfuração com angulação interna, tendo como ponto de iniciação a intersecção da linha que passa pela metade do processo transverso e outra que tangencia a borda lateral do processo articular (fig. 2-B). Weinstein et al.(12) têm preconizado ainda a realização da perfuração com angulação interna e cranial, utilizando a intersecção da linha que passa pelo terço inferior do processo transverso e outra que tangencia a borda lateral do processo articular como ponto de introdução (fig. 2-C).
O objetivo deste estudo foi determinar o ponto de introdução e a angulação ideal para a colocação de implantes nos pedículos da coluna lombar, por meio da perfuração retrógrada de seus pedículos vertebrais.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados para o estudo dez segmentos de coluna lombar (L1-L5) de cadáveres humanos adultos de ambos os sexos e que não apresentavam alterações de sua morfologia.
As vértebras foram individualmente preparadas para o estudo, tendo sido retiradas as inserções musculares, ligamentares e os discos intervertebrais, de modo a desfazer o con-junto de vértebras do segmento lombar.
Em cada vértebra foi realizada uma secção no terço posterior do corpo vertebral, paralela ao plano frontal (fig. 3-A). O passo seguinte consistia na remoção do osso esponjoso da porção posterior do corpo vertebral e determinação do pedículo vertebral por meio da utilização de curetas (fig. 3-B). Após a determinação do pedículo vertebral e de seu eixo longitudinal, fios de Kirschner eram inseridos em seu interior, deixando-se intactas as corticais do pedículo. O passo final consistia na perfuração do pedículo no sentido ântero-poste-rior, até que o fio utilizado para a perfuração emergisse na região posterior da vértebra (figs. 4 e 5).
O ponto de emergência do fio utilizado na perfuração, que correspondia à projeção do eixo do pedículo sobre elementos posteriores da vértebra, era determinado considerando-se um sistema de eixos cartesianos, em que a linha horizontal (abscissa) passava pela metade do processo transverso e a linha vertical (ordenada), pelo processo articular superior (fig. 6).
Os valores eram considerados positivos quando estavam em posição lateral ou cranial à intersecção das duas linhas e negativos, quando em posição medial ou distal a elas. As distâncias em milímetros das projeções do ponto de emergência dos fios nas abscissas e nas ordenadas eram registradas no lado direito e esquerdo de cada vértebra e os dados, posteriormente analisados, considerando-se cada nível da coluna lombar isoladamente.
Os pares de coordenadas cartesianas foram estudados em conjunto, considerando-se os dois lados da vértebra em cada nível da coluna lombar (L1, L2, L3, L4 e L5).
Foram analisadas também a distribuição e a variação dos valores máximos e mínimos em cada eixo cartesiano, com a finalidade de observar a faixa de variação nos diferentes níveis da coluna lombar, indicando o afastamento máximo em relação ao ponto utilizado como referência.
A localização e a freqüência dos pontos situados sobre a origem das coordenadas, considerando-se isoladamente o eixo horizontal e o eixo vertical, foram também estudadas nos diferentes níveis, com o objetivo de avaliar a tendência do posicionamento dos pontos ao longo desses eixos.
Foi medido ainda o ângulo formado pela linha paralela à haste metálica localizada no eixo do pedículo e outra paralela ao processo espinhoso da vértebra, denominado de ângulo
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transverso, com a finalidade de avaliar a angulação do pedículo no plano horizontal. O valor angular foi considerado positivo quando a linha paralela ao eixo do pedículo estava direcionada medialmente (fig. 7). Os valores do ângulo trans-verso foram analisados em conjunto e também isoladamente no lado direito e esquerdo em todos os níveis estudados da coluna lombar.
RESULTADOS
Os valores de todos os pares de abscissas e ordenadas, que representam a a a localização do ponto de emergência dos fios inseridos de modo retrógrado nos eixos dos pedículos, estão representados na tabela 1.
A representação esquemática da localização e freqüência do ponto de emergência nos diferentes níveis da coluna lombar está ilustrada na fig. 8. Foi observado que o ponto de emergência coincidiu com a intersecção das duas linhas utilizadas como referências do sistema de eixos cartesianos em 60% dos pedículos ao nível de L1, 60% ao nível de L2, 25% ao nível de L3, 60% ao nível de L4 e 20% ao nível de L5. Em todos os níveis da coluna lombar a percentagem da emergência do orifício com a intersecção das duas linhas do sistema de eixos cartesianos foi superior à dos demais pontos, principalmente ao nível de L1, L2 e L4. Ao nível de L3 foi ligeiramente superior à de outras localizações, enquanto que ao nível de L5 ocorreu na mesma proporção que a da posição mais lateralizada (fig. 8).
A variação da localização do ponto de emergência, consi-derando-se os valores máximos e mínimos no eixo horizontal e vertical, para cada nível da coluna lombar, está representada na fig. 9. A faixa de variação dos valores no eixo horizontal foi de 2 a 5mm, tendo sido observada a menor variação ao nível de L2 e a maior ao nível de L5. No eixo vertical a variação dos valores foi de 1 a 5mm, tendo sido também observado o menor valor ao nível de L2 e o maior ao nível de L5. Apesar dessa variação observada, os valores extremos ocorreram em pequena percentagem.
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A análise da tendência de localização dos pontos na origem do eixo horizontal e vertical isoladamente, consideran-do-se os dois lados ou o lado direito e o esquerdo separadamente, mostrou maior concentração de pontos na origem das abscissas e das ordenadas (figs. 10 e 11).
Os valores do ângulo transverso nos diferentes níveis estudados estão ilustrados na tabela 2. Foi observado que o ângulo transverso apresentou valores positivos em todos os níveis da coluna lombar, o que evidencia a inclinação medial do eixo do pedículo, que aumentava no sentido craniocaudal. Foi observado que o eixo do pedículo era paralelo ao processo transverso em somente um lado de uma vértebra, ao nível de L4.
DISCUSSÃO
A determinação do ponto inicial para a perfuração ou introdução dos implantes representa um passo técnico de fundamental importância na realização das fixações pediculares. A colocação correta dos implantes no interior dos pedículos vertebrais depende, dentre outros fatores, da determinação correta de seu ponto de introdução(12,14).
Alguns autores têm recomendado a identificação do ponto de introdução por meio da utilização de referências anatômicas, do intensificador de imagens ou de instrumentos localizadores do pedículo, que são utilizados com o intensificador de imagens(7,11).
A coluna vertebral apresenta variações de sua morfologia nos diferentes segmentos vertebrais, de modo que a determinação do ponto de introdução não pode ser generalizada para toda a sua extensão, existindo diferenças significativas entre o segmento torácico e o lombar(1,9). Hou et al.(2) observaram, em estudo experimental do segmento vertebral de T9 a L5, que o ponto de introdução estava localizado proximalmente à linha média do processo transverso e medial à superfície articular nos segmentos cefálicos, deslocando-se gradualmente para a linha média do processo transverso e lateralmente à superfície articular nos segmentos caudais. Weinstein et al.(12) também observaram essa tendência e acreditam que o método preconizado por Roy-Camille seria mais adequado para a coluna torácica baixa e lombar alta; nos segmentos mais caudais o método de perfuração mais lateral seria o mais adequado.
Os resultados observados em nosso estudo confirmaram a ocorrência das variações morfológicas da coluna vertebral em seus diferentes níveis e revelaram haver tendência de localização do ponto de introdução na intersecção das duas linhas de referência utilizadas (linha média do processo trans-verso e processo articular). Isso indica que essa referência anatômica utilizada é de grande valia para a determinação do ponto de introdução na coluna lombar. As variações máximas da localização do ponto de emergência dos instrumentos colocados de modo retrógrado nos pedículos, que indicam afastamento do referencial anatômico utilizado, não fo-ram muito freqüentes e também não apresentaram grande valor, corroborando a validade dessas referências anatômicas. Foi observada também a tendência de localização isolada das coordenadas próximo à intersecção das duas linhas, reforçando a importância das referências anatômicas estudadas.
Os valores do ângulo transverso indicaram que os pedículos apresentam angulação ântero-medial na coluna lombar, confirmando os relatos dos estudos morfométricos já reali-(1,9,10). Essa observação reforça a utilização da técnica que preconiza a colocação dos parafusos com angulação interna.
Os resultados observados em nosso estudo indicam que técnica de perfuração do pedículo vertebral, que utiliza um ponto situado mais lateralmente em relação à superfície articular e também com certa inclinação medial, está mais próxima do eixo anatômico do pedículo vertebral, quando comparada com a técnica que o perfura sem inclinação e em situação mais medial. Além disso, a colocação dos implantes em posição mais lateral não interfere com os movimentos da articulação subjacente. Sua colocação com angulação inter-na permite implantes de maior comprimento, que apresentam vantagens biomecânicas(3,6). A colocação de implantes angulados internamente aumenta ainda a resistência à inclinação lateral da montagem, pelo efeito do bloqueio tridimensional produzido pela orientação dos parafusos, fato que pudemos comprovar em estudos biomecânicos que realizamos(6).
Embora existam opiniões diferentes acerca do melhor ponto de introdução para a perfuração dos pedículos vertebrais(4,8,12), temos utilizado na prática clínica, como recomendado por muitos autores(4,14), o ponto de intersecção entre a linha média do processo transverso e a linha do processo articular como referências anatômicas para a localização do ponto de introdução; o intensificador de imagem, posicionado em perfil, auxilia a realização da perfuração. Apesar do uso do intensificador de imagens ser dispensável em algumas situações, sua utilização permite maior controle da angulação sagital, posicionamento dos implantes e realização da técnica com maior segurança. A utilização do intensificador de imagens no plano ântero-posterior mostrou ser ineficiente para definir a posição dos implantes nos pedículos(13).
O estudo realizado mostrou a importância e a validade dos referenciais anatômicos para a identificação do ponto de introdução, mas devemos estar atentos para as variações morfológicas da coluna vertebral e buscarmos informações adicionais nos exames complementares como as radiografias e a tomografia computadorizada, acerca das relações entre o processo transverso, o processo articular e o pedículo vertebral, para facilitar a localização do ponto de introdução e perfuração dos pedículos.
1. Berry, J.L., Moran, J.M., Berg, W.S. et al: A morphometric study of hu- man lumbar and select thoracic vertebrae. Spine 12: 362-367, 1987.
2. Hou, S., Hu, R. & Shi, Y.: Pedicle morphology of the lower thoracic and lumbar spine in a chinese population. Spine 18: 1850-1855, 1993.
3. Krag, M., Beynnon, B.D., Pope, M.H. et al: An internal fixator for pos- terior application to short segments of the thoracic, lumbar, or lumbosa- cral spine. Clin Orthop 203: 75-98, 1986.
4. Magerl, F.: Stabilization of the lower thoracic spine with skeletal fixa- tion. Clin Orthop 189: 125-141, 1984.
5. Matuzaki, H., Torkuhashi, Y., Matsumoto, F. et al: Problems and solu- tions of pedicle screw plate fixation of lumbar spine. Spine 15: 1159- 1165, 1990.
6. Moro, C.A., Defino, H.L. & Paulin, J.B.P.: "Análise mecânica inicial do sistema USIS em condições simuladas", in I Fórum Nacional de Ciência e Tecnologia em Saúde, I, Caxambu-MG, 1992. Anais, Caxambu, 1992. Vol. 1, p. 392-395.
7. Pennig, D. & Brug, F.: A target device for placement of implants in the thoracolumbar pedicle. J Bone Joint Surg [Br] 72: 886-888, 1990.
8. Roy-Camille, R., Saillant, G. & Mazel, C.: Internal fixation of the lum- bar spine with pedicle screw plating. Clin Orthop 203: 7-17, 1986.
9. Saillant, G.: Étude anatomique des pédicules vertébraux. Rev Chir Or- thop 62: 151-160, 1976.
10. Scoles, P.V., Linton, A.E., Latimer, B. et al: Vertebral body and posterior element morphology: The normal spine in middle life. Spine 13: 1082- 1086, 1988.
11. Steinmann, J.C., Herkowitz, H.N., El-Kommos, H. et al: Spinal pedicle fixation - Confirmation of a based image-technique for screw place- ment. Spine 18: 1856-1861, 1993.
12. Weinstein, J.N., Rydevik, B.L. & Rausching, W.: Anatomical and tech- nical consideration of pedicle screw fixation. Clin Orthop 284: 34-45, 1992.
13. Weinstein, J.N., Spratt, K.F., Spengler, D. et al: Spinal pedicle fixation: reliability and validity of roentgenogram-based assessment and surgi- cal factors on sucessul screw placement. Spine 13: 1012-1018, 1993.
14. West, J.L., Bradford, D.S. & Ogilvie, J.W.: Results of spinal arthrodesis with pedicle screw-plate fixation. J Bone Joint Surg [Am] 73: 1179- 1184, 1991.
